12
HOM Papers from OFC 2015 Poten6ally Addressing BTI Ali Ghiasi Ghiasi Quantum LLC SMF Adhoc April 28, 2015

HOM Papers from OFC 2015 PotenSally Addressing BTI

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: HOM Papers from OFC 2015 PotenSally Addressing BTI

HOM  Papers  from  OFC  2015  Poten6ally  Addressing  BTI    

Ali  Ghiasi    Ghiasi  Quantum  LLC  

 SMF  Adhoc  

   April  28,  2015  

Page 2: HOM Papers from OFC 2015 PotenSally Addressing BTI

List  of  relevant  papers    

q  Single  Channel  112  Gbit/s  PAM4  at  56  Gbaud  with  Digital  Signal  Processing  for  Data  Centers  ApplicaHons  

q  PracHcal  ImplementaHon  of  100-­‐Gbit/s/Lambda  OpHcal  Short-­‐Reach  Transceiver  with  Nyquist  PAM4  Signaling  using  ElectroabsorpHve  Modulated  Laser  (EML)    

q  Transmission  of  56-­‐Gb/s  PAM-­‐4  over  26-­‐km  Single  Mode  Fiber  Using  Maximum  Likelihood  Sequence  EsHmaHon  

q  112  Gb/s  PAM4  Transmission  Over  40  km  SSMF  Using  1.3  um  Gain-­‐Clamped  Semiconductor  OpHcal  Amplifier  

q  Experimental  DemonstraHon  of  500  Gbit/s  Short  Reach  Transmission  Employing  PAM4  Signal  and  Direct  DetecHon  with  25Gbps  Device  

q  High-­‐linearity  Avalanche  Photodiode  for  40-­‐km  Transmission  with  28-­‐Gbaud  PAM4  q  130-­‐Gbps  DMT  Transmission  using  Silicon  Mach-­‐Zehnder  Modulator  with  Chirp  Control  at  1.55-­‐um  q  Four-­‐Channel  100  Gb/s  per  Channel  Discrete  MulH-­‐Tone  ModulaHon  Using  Silicon  Photonics  

Integrated  Circuits  q  25GBaud  PAM-­‐4  Error  Free  Transmission  over  both  Single  Mode  Fiber  and  MulHmode  Fiber  in  a  

QSFP  form  factor  based  on  Silicon  Photonics.  

A.  Ghiasi   SMF  Adhoc   2  

Page 3: HOM Papers from OFC 2015 PotenSally Addressing BTI

Single  Channel  112  Gbit/s  PAM4  at  56  Gbaud  with  Digital  Signal  Processing  for  Data  Centers  Applica6ons  

q  Dan  Sadot  et.  al.  MulHphy,  OFC  2015,  Th2A.67  –  Result  similar  to  what  has  already  presented  to  IEEE802.3bs  with  MSLE  receiver    

 

A.  Ghiasi   3  SMF  Adhoc  

Page 4: HOM Papers from OFC 2015 PotenSally Addressing BTI

PracHcal  ImplementaHon  of  100-­‐Gbit/s/Lambda  OpHcal  Short-­‐Reach  Transceiver  with  Nyquist  PAM4  Signaling  using  

ElectroabsorpHve  Modulated  Laser  (EML)    

q Nobuhiko  Kikuchi  et.  al.  Hitachi,  OFC  2015,  Th3A.2  –  Result  similar  to  what  has  already  presented  to  IEEE802.3bs    –  Sensi6vity  is  es6mated  by  assuming  1  error/symbol  to  be  -­‐8.5  dBm  @1300  nm  

at  BER  2E-­‐3  but  no  result  to  show  absent  of  error  floor.    

A.  Ghiasi   4  SMF  Adhoc  

Page 5: HOM Papers from OFC 2015 PotenSally Addressing BTI

 Transmission  of  56-­‐Gb/s  PAM-­‐4  over  26-­‐km  Single  Mode  Fiber  Using  Maximum  Likelihood  Sequence  Es6ma6on  

q  Chen  Chen  et.  al.,  Huawei,  OFC  2015  TH4A.5  –  Show  feasibility  of  50  and  100  Gb/s  PAM4  with  MLSE  and  PD-­‐LUT  (non-­‐linear  decision)  –  112  Gb/s  PAM4  show  persistent  error  floor  similar  to  what  we  have  seen  in  IEEE.  

A.  Ghiasi   5  SMF  Adhoc  

Page 6: HOM Papers from OFC 2015 PotenSally Addressing BTI

 �    �  

112  Gb/s  PAM4  Transmission  Over  40  km  SSMF  Using  1.3  um  Gain-­‐Clamped  Semiconductor  Op6cal  Amplifier�    

   �          

q  Trevor  Chan  and  Winston  Way,  NeoPhotonics,  OFC  2015  TH3A.4  –  Result  similar  to  what  Trevor  and  Winston  have  presented  in  IEEE  error  floor  

persistent  in  case  of  112  Gb/s  PAM4  even  with  SOA  front  end.  

A.  Ghiasi   6  SMF  Adhoc  

SOA  Gain  ~12  dB  For  0  dBm  Clamp  

Page 7: HOM Papers from OFC 2015 PotenSally Addressing BTI

Experimental  Demonstra6on  of  500  Gbit/s  Short  Reach  Transmission  Employing  PAM4  Signal  and  Direct  Detec6on  with  25Gbps  Device  

q  Kangping  Zhong  et.  al.  (Jiangwei  Man  Huawei  LTD)  ,  Hong  Kong  Polytechnic,  OFC  2015,  TH3A.3  –  128  Gb/s  PAM  4  demonstrated  with  7%  FEC  (3.8e-­‐3)  off  line  processing  with  MLSE  –  The  classic  error  floor  seen  IEEE802.3bs  with  100  Gb/s  link  also  exist  in  this  paper.  

A.  Ghiasi   7  SMF  Adhoc  

Page 8: HOM Papers from OFC 2015 PotenSally Addressing BTI

High-­‐linearity  Avalanche  Photodiode  for  40-­‐km  Transmission  with  28-­‐Gbaud  PAM4  

q Masahiro  Nada  et.  al.,  NTT,  OFC  2015,  M3C.2  –  Highly  linear  APD  achieved  a  BER  of  2.3e-­‐4  achieved  at  -­‐17.0  dBm  –  APD  has  BW  of  21  GHz  with  gain  of  10  dB  

•  APD  had  2  dB  compression  at  ~-­‐3  dBm  •  According  to  Nada-­‐san  achieving  30  GHz  BW  with  gain  of  10  is  not  feasible  with  current  technology  

–  APD  supply  27  dB  –  Receive  sensi6vity  is  in  AOP,  ER/OMA  unknown  due  to  test  equipment  

limita6on  

A.  Ghiasi   8  SMF  Adhoc  

Due  to  TIA  SaturaHon    

Page 9: HOM Papers from OFC 2015 PotenSally Addressing BTI

130-­‐Gbps  DMT  Transmission  using  Silicon  Mach-­‐Zehnder  Modulator  with  Chirp  Control  at  1.55-­‐um  

q  Yutaka  Kai  et.  al.,  Fujitsu  LTD,  OFC  2015,  Th4A.1  –  At  KP4  FEC  limit  the  10  km  link  without  Mux/de-­‐mux  has  capacity  of  ~80  Gb/s  –   At  KP4  FEC  limit  demonstrate  feasibility  100  Gb/s  2  km  PSM4  

A.  Ghiasi   9  SMF  Adhoc  

Page 10: HOM Papers from OFC 2015 PotenSally Addressing BTI

Four-­‐Channel  100  Gb/s  per  Channel  Discrete  Mul6-­‐Tone  Modula6on  Using  Silicon  Photonics  Integrated  Circuits  

q  Po  Dong  et.  al.  Bell  Lab,  OFC  2015  Post  Deadline,  TH5B.4  –  At  our  FEC  limit  of  2.5e-­‐4  only  ~55  Gb/s  supported  through  the  channel!  

A.  Ghiasi   10  SMF  Adhoc  

Page 11: HOM Papers from OFC 2015 PotenSally Addressing BTI

25GBaud  PAM-­‐4  Error  Free  Transmission  over  both  Single  Mode  Fiber  and  Mul6mode  Fiber  in  a  QSFP  form  factor  based  on  Silicon  Photonics  

q M.  Mazzini  et.  al.,  Cisco,  OFC  Post  Deadline,  TH5B.3  –  At  50  Gb/s  error  floor  of  beier  1E-­‐8  demonstrated    

A.  Ghiasi   11  SMF  Adhoc  

Page 12: HOM Papers from OFC 2015 PotenSally Addressing BTI

Summary    q Many  of  us  had  high  hope  that  we  will  see  some  breakthrough  

results  in  regard  to  100  Gb/s/lane  HOM  at  OFC  actually  in  IEEE  we  have  seen  updated  results  from  –  Mul6Phy  -­‐  MLSE  –  Hitachi  -­‐  Nyquist  signaling    –  NeoPhotonics  –  50/100G  PAM4  –  Fujitsu  –  DMT  

q  Two  disHnct  papers  can  address  50  Gb/s  PAM4  BTI  –  NTT-­‐  Highly  linear  28  GBd  APD    

•  Could  address  HOM  link  budget  for  higher  loss  and/or  reach  

–  Cisco  –  28  GBd  PAM4    •  Showing  feasibility  of  10  km  reach  100G-­‐LR2  

q OFC  2015  does  not  address  our  current  100  Gb/s  BTIs  –  Longer  term  poten6ally  28  GBd  APD  could  provide  sufficient  gain-­‐

bandwidth  product  for  100  Gb/s.  A.  Ghiasi   12  SMF  Adhoc